Çdo qelizë fillon jetën e saj kur ndahet nga qeliza nënë dhe përfundon ekzistencën e saj, duke lejuar që qelizat e saj bija të shfaqen. Natyra ofron më shumë se një mënyrë për të ndarë bërthamën e tyre, në varësi të strukturës së tyre.
Metodat e ndarjes qelizore
Ndarja bërthamore varet nga lloji i qelizës:
- Fision binar (i gjetur te prokariotët).
- Amitozë (ndarje e drejtpërdrejtë).
- Mitoza (gjendet te eukariotët).
- Mejoza (e projektuar për ndarjen e qelizave germinale).
Llojet e ndarjes bërthamore përcaktohen nga natyra dhe korrespondojnë me strukturën e qelizës dhe funksionin që ajo kryen në makroorganizëm ose në vetvete.
Fision binare
Ky lloj është më i zakonshëm në qelizat prokariote. Ai konsiston në dyfishimin e molekulës rrethore të ADN-së. Zbërthimi binar i bërthamës quhet kështu sepse dy qeliza bijë me madhësi identike shfaqen nga qeliza nënë.
Pasi materiali gjenetik (molekula e ADN-së ose ARN-së) përgatitet në mënyrën e duhur, pra dyfishohet, nga muri qelizor fillonformohet një septum tërthor, i cili gradualisht ngushton dhe ndan citoplazmën e qelizës në dy pjesë afërsisht identike.
Procesi i dytë i ndarjes quhet zbërthim i syrit, ose ndarje binare e pabarabartë. Në këtë rast, në vendin e murit qelizor shfaqet një zgjatje, e cila gradualisht rritet. Pasi madhësia e "veshkave" dhe qelizës amë të jenë të barabarta, ato do të ndahen. Dhe një pjesë e murit qelizor sintetizohet përsëri.
Amitosis
Kjo ndarje bërthamore është e ngjashme me atë të përshkruar më sipër, me ndryshimin se nuk ka dyfishim të materialit gjenetik. Kjo metodë u përshkrua për herë të parë nga biologu Remak. Ky fenomen ndodh në qelizat e ndryshuara patologjikisht (degjenerimi i tumorit), dhe është gjithashtu një normë fiziologjike për indin e mëlçisë, kërcin dhe kornenë.
Procesi i ndarjes bërthamore quhet amitozë, sepse qeliza ruan funksionet e saj dhe nuk i humb ato, si gjatë mitozës. Kjo shpjegon vetitë patologjike të natyrshme në qelizat me këtë metodë të ndarjes. Për më tepër, ndarja e drejtpërdrejtë bërthamore bëhet pa një bosht të ndarjes, kështu që kromatina në qelizat bijë shpërndahet në mënyrë të pabarabartë. Më pas, qeliza të tilla nuk mund të përdorin ciklin mitotik. Ndonjëherë, amitoza rezulton në formimin e qelizave shumëbërthamore.
Mitoz
Ky është një ndarje bërthamore indirekte. Më së shpeshti gjendet në qelizat eukariote. Dallimi kryesor midis këtij procesi është se qelizat bijë dhe qeliza nënë përmbajnë të njëjtin numër kromozomesh. Në këtë mënyrënumri i nevojshëm i qelizave ruhet në trup, dhe proceset e rigjenerimit dhe rritjes janë gjithashtu të mundshme. Flemming ishte i pari që përshkroi mitozën në një qelizë shtazore.
Procesi i ndarjes bërthamore në këtë rast ndahet në ndërfazë dhe direkt mitozë. Interfaza është gjendja e pushimit të qelizës midis ndarjeve. Mund të ndahet në disa faza:
1. Periudha parasintetike - qeliza rritet, proteinat dhe karbohidratet grumbullohen në të, ATP (adenozinë trifosfat) sintetizohet në mënyrë aktive.
2. Periudha sintetike - Materiali gjenetik është dyfishuar.
3. Periudha post-sintetike - elementet qelizore dyfishohen, shfaqen proteina që përbëjnë boshtin e ndarjes.
Fazat e mitozës
Ndarja e bërthamës së një qelize eukariote është një proces që kërkon formimin e një organeleje shtesë - centrozomit. Ndodhet pranë bërthamës, dhe funksioni i tij kryesor është formimi i një organele të re - boshti i ndarjes. Kjo strukturë ndihmon në shpërndarjen e kromozomeve në mënyrë të barabartë midis qelizave bija.
Ka katër faza të mitozës:
1. Profaza: Kromatina në bërthamë kondensohet në kromatide, të cilat mblidhen pranë centromerit për të formuar kromozome në çifte. Bërthamat shpërbëhen dhe centriolat lëvizin në polet e qelizës. Formohet një bosht i ndarjes.
2. Metafaza: Kromozomet rreshtohen në një vijë përmes qendrës së qelizës, duke formuar pllakën metafazë.
3. Anafaza: Kromatidet lëvizin nga qendra e qelizës në pole, dhe më pas centromeri ndahet në dysh. Të tillëlëvizja është e mundur për shkak të boshtit të ndarjes, fijet e së cilës tkurren dhe shtrijnë kromozomet në drejtime të ndryshme.
4. Telofaza: Formohen bërthamat e bijës. Kromatidet kthehen përsëri në kromatinë, formohet bërthama, dhe në të - bërthamat. Gjithçka përfundon me ndarjen e citoplazmës dhe formimin e një muri qelizor.
Endomitosis
Rritja e materialit gjenetik që nuk përfshin ndarjen bërthamore quhet endomitozë. Gjendet në qelizat bimore dhe shtazore. Në këtë rast, nuk ka shkatërrim të citoplazmës dhe guaskës së bërthamës, por kromatina shndërrohet në kromozome dhe më pas despiralizohet përsëri.
Ky proces prodhon bërthama poliploide me përmbajtje të rritur të ADN-së. Ngjashëm ndodh në qelizat që formojnë koloni të palcës së eshtrave të kuqe. Përveç kësaj, ka raste kur molekulat e ADN-së dyfishohen në madhësi, ndërsa numri i kromozomeve mbetet i njëjtë. Ata quhen politen dhe mund të gjenden në qelizat e insekteve.
Kuptimi i mitozës
Ndarja bërthamore mitotike është një mënyrë për të mbajtur një grup konstant të kromozomeve. Qelizat e bijës kanë të njëjtin grup gjenesh si nëna, dhe të gjitha karakteristikat e natyrshme në të. Mitoza kërkohet për:
- rritja dhe zhvillimi i një organizmi shumëqelizor (nga bashkimi i qelizave germinale);
- lëvizja e qelizave nga shtresat e poshtme në ato të sipërme, si dhe zëvendësimi i qelizave të gjakut (eritrocitet, leukocitet, trombocitet);
- restaurimi i indeve të dëmtuara (në disa kafshë, aftësia për t'u rigjeneruar ështënjë kusht i domosdoshëm për mbijetesë, si yjet e detit ose hardhucat);
- riprodhimi aseksual i bimëve dhe i disa kafshëve (jovertebrore).
Mejoza
Mekanizmi i ndarjes bërthamore të qelizave germinale është disi i ndryshëm nga ai somatik. Si rezultat, fitohen qeliza që kanë gjysmën e informacionit gjenetik sesa paraardhësit e tyre. Kjo është e nevojshme për të mbajtur një numër konstant të kromozomeve në çdo qelizë të trupit.
Mejoza zhvillohet në dy faza:
- faza e reduktimit;
- faza ekuacionale.
Ecuria e saktë e këtij procesi është e mundur vetëm në qelizat me një grup të barabartë kromozomesh (diploid, tetraploid, hexaproid, etj.). Sigurisht, mbetet e mundur t'i nënshtrohet mejozës në qelizat me një grup të çuditshëm kromozomesh, por atëherë pasardhësit mund të mos jenë të zbatueshëm.
Është ky mekanizëm që siguron sterilitetin në martesat ndërspeciale. Meqenëse qelizat seksuale përmbajnë grupe të ndryshme kromozomesh, kjo e bën të vështirë për to bashkimin dhe prodhimin e pasardhësve të qëndrueshëm ose pjellor.
Ndarja e parë e mejozës
Emri i fazave përsërit ato në mitozë: profazë, metafazë, anafazë, telofazë. Por ka një sërë dallimesh domethënëse.
1. Profaza: një grup i dyfishtë kromozomesh kryen një sërë transformimesh, duke kaluar nëpër pesë faza (leptoten, zigoten, pachyten, diploten, diakinesis). E gjithë kjo ndodh falë konjugimit dhe kryqëzimit.
Konjugimi është bashkimi i kromozomeve homologe. Në leptoten midis tyre formohenfije të holla, pastaj në zigoten kromozomet lidhen në çift dhe si rezultat fitohen struktura prej katër kromatideve.
Crossingover është procesi i shkëmbimit të kryqëzuar të seksioneve të kromatideve ndërmjet kromozomeve motra ose homologe. Kjo ndodh në fazën e pachytenit. Formohen kryqëzime (chiasmata) të kromozomeve. Një person mund të ketë nga tridhjetë e pesë deri në gjashtëdhjetë e gjashtë shkëmbime të tilla. Rezultati i këtij procesi është heterogjeniteti gjenetik i materialit që rezulton, ose ndryshueshmëria e qelizave germinale.
Kur vjen faza e diplotenit, komplekset e katër kromatideve shpërbëhen dhe kromozomet motra sprapsin njëri-tjetrin. Diakineza përfundon kalimin nga profaza në metafazë.
2. Metafaza: Kromozomet rreshtohen pranë ekuatorit të qelizës.
3. Anafaza: Kromozomet, të cilat ende përbëhen nga dy kromatide, lëvizin larg drejt poleve të qelizës.
4. Telofaza: boshti prishet, duke rezultuar në dy qeliza haploide me dyfishin e sasisë së ADN-së.
Ndarja e dytë e mejozës
Ky proces quhet edhe "mitoza e mejozës". Në momentin ndërmjet dy fazave, dyfishimi i ADN-së nuk ndodh dhe qeliza hyn në profazën e dytë me të njëjtin grup kromozomesh që kishte lënë pas telofazës 1.
1. Profaza: kromozomet kondensohen, qendra qelizore ndahet (mbetjet e saj ndryshojnë drejt poleve të qelizës), mbështjellja bërthamore shkatërrohet dhe formohet një bosht ndarjeje, e vendosur pingul me boshtin nga ndarja e parë.
2. Metafaza: kromozomet janë të vendosura në ekuator, të formuarpllakë metafazë.
3. Anafaza: Kromozomet ndahen në kromatide, të cilat largohen.
4. Telofaza: një bërthamë formohet në qelizat bija, kromatidet despiralizohen në kromatinë.
Në fund të fazës së dytë, nga një qelizë prind, kemi katër qeliza bijë me gjysmë grup kromozomesh. Nëse mejoza ndodh në lidhje me gametogjenezën (d.m.th., formimin e qelizave germinale), atëherë ndarja është e papritur, e pabarabartë dhe një qelizë formohet me një grup haploid kromozomesh dhe tre trupa reduktues që nuk mbartin informacionin e nevojshëm gjenetik. Ato janë të nevojshme në mënyrë që vetëm gjysma e materialit gjenetik të qelizës mëmë të ruhet në vezë dhe spermë. Përveç kësaj, kjo formë e ndarjes bërthamore siguron shfaqjen e kombinimeve të reja të gjeneve, si dhe trashëgiminë e aleleve të pastra.
Tek protozoarët, ekziston një variant i mejozës, kur ndodh vetëm një ndarje në fazën e parë dhe në të dytën ka një kryqëzim. Shkencëtarët sugjerojnë se kjo formë është një pararendëse evolucionare e mejozës normale në organizmat shumëqelizorë. Mund të ketë mënyra të tjera të ndarjes bërthamore për të cilat shkencëtarët nuk i dinë ende.
